Spis treści

Rozmieszczeni punktów pomiarowych podczas badań przedstawiono na rysunku 2. Odległość pomiarowa wynosiła 0,25 m od źródła dźwięku na wysokości 0,51 m.

Rys. 2. Umiejscowienie punktów pomiarowych: a) punkt pomiarowy nr 1, b) punkt pomiarowy nr 2, c) punkt pomiarowy nr 3, d) punkt pomiarowy nr 4, e) punkt pomiarowy nr 5 oraz na zdjęciu f) statyw wykonany na potrzeby badań

W celu identyfikacji zjawisk wpływających na poziom generowanego hałasu, co jest podstawą do projektowania rozwiązań obniżających hałas, należy pozyskać odpowiedni zbiór informacji. Największą pojemnością informacyjną charakteryzują się sygnały wibroakustyczne, dlatego rejestrowano przebiegi zmian ciśnienia akustycznego, które umożliwiają analizę częstotliwościową. Tor pomiarowy składał się z następujących elementów: komputer wyposażony w odpowiednie oprogramowanie,  karta analogowo-cyfrowa oraz miernik poziomu dźwięku SON-50.

Rys. 3. Uproszczony schemat toru pomiarowego składającego się z miernika dźwięku, karty µDAQ-Lite oraz komputera klasy PC


Analiza wyników

Przykładowe wyniki badań oraz analiz przedstawiono w postaci tabelki i wykresów poniżej.

Tablica 1. Wyniki pomiarów poziomów dźwięku dla opony z różnymi wartościami ciśnienia Rys. 4. Rozkład zmian poziomu dźwięku opon na powierzchni pomiarowej dla różnych wartości ciśnienia w ogumieniu

Dodatkowo podczas badań rejestrowane były ciągłe sygnały ciśnienia akustycznego, co pozwoliło na analizę dynamiki zjawisk akustycznych na podstawie rozkładów częstotliwościowych sygnałów. Analiza widmowa sygnałów jest powszechnie stosowana do oceny i obserwacji dynamiki zmian różnych sygnałów generowanych przez zespoły środków transportu. Interesujące zastosowanie w monitorowaniu prądów indukowanych w systemach trakcyjnych zaprezentowano w publikacji: Dolecek R., Novak J., Cerny O.: Research of Harmonic Spectrums of Currents and Induced Voltages in Traction Drives, Perner´s Contacts, pp.28-36, vol. 5 No.4., December 2010.

Rys.5. Zarejestrowane sygnały ciśnienia akustycznego (u góry) oraz jego widmo (na dole), opona z ciśnieniem 120 kPa Rys.6. Zarejestrowane sygnały ciśnienia akustycznego (u góry) oraz jego widmo (na dole), opona z ciśnieniem 220 kPa Rys.7. Zarejestrowane sygnały ciśnienia akustycznego (u góry) oraz jego widmo (na dole), opona z ciśnieniem 320 kPa

Uzyskane wyniki potwierdzają, że wraz ze wzrostem ciśnienia w ogumieniu maleje hałas generowany przez oponę. Wynika to z mniejszego pola powierzchni kontaktu opony z nawierzchnią oraz wzrostem sztywności opony, co skutkuje zmniejszeniem podatności na odkształcenia plastyczne elementów rowków rzeźby bieżnika. Na podstawie wyznaczonych widm częstotliwościowych sygnałów zarejestrowanych dla opony z ciśnieniem 120 kPA i 220 kPa (ciśnienie nominalne) można zauważyć wyeliminowanie dominującej składowej częstotliwościowej w okolicy 250 Hz dla nominalnego ciśnienia ogumienia. Dalszy wzrost ciśnienia skutkuje zmniejszeniem wartości kolejnej dominującej składowej w okolicy 1000 Hz.  Są to istotne informacje o dynamice zjawisk akustycznych, które mogą być podstawą do analizy różnych rzeźb bieżnika, które odpowiadają za składowej wysokoczęstotliwościowe.

Podsumowanie

Badania hałaśliwości opon samochodowych są bardzo istotne. Z uwagi na zachowanie warunku powtarzalności wyników zaprezentowano zaprojektowane i wykonane stanowisko, które może służyć do metod laboratoryjnych i badania właściwości akustycznych dla różnych parametrów technicznych opony i stanowiska. Uzyskane wyniki potwierdzają wpływ ciśnienia w ogumieniu na generowany hałas. Na całej powierzchni pomiarowej zarejestrowano spadek poziomu dźwięku dla rosnącego ciśnienia w ogumieniu. Zaprezentowane rozkłady częstotliwościowe sygnałów pozwalają na identyfikację dominujących składowych częstotliwościowych dla zmiennych wartości ciśnienia w ogumieniu.
Prezentowane wyniki to wstępne rezultaty, jednak potwierdzają one poprawność założonych metod badań oraz użyteczność do szerokiego spektrum badań stanowiska.

dr inż. Rafał Burdzik
Katedra Budowy Pojazdów Samochodowych
Wydział Transportu
Politechnika Śląska

Literatura:
1. Burdzik R., Konieczny Ł.: Research into noise emissions by a car combustion engine exhaust system, Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej rok LII NR 1 (184) 2011.
2. Burdzik R., Konieczny Ł.: Wpływ wybranych uszkodzeń silnika pojazdu samochodowego na poziom generowanego hałasu, VII Sympozjum Naukowo-Techniczne „Silniki spalinowe w zastosowaniach wojskowych”, Czernica 17-20 października 2010.
3. Stańczak-Strząska M.: Ochrona środowiska w transporcie, Wydawnictwo Politechnika Krakowskiej, Kraków 2007.
4. Alexandre J-Ph., Barde C., Lamure, Langdong F.J.: Road Traffic Nosie, Applied Science Publishers, London, 1975.
5. Ejsmont J., Ronowski G.: Hałas pojazdów w trakcie manewrowania z małymi prędkościami - model CP2009 cz. 1-3, edroga.pl EKKOM, Kraków, 2010.
6. Michelin: Opona komfort mechaniczny i akustyczny. Societe de Technologie      Michelin, 2002.
7. Parnak D.: Badanie hałaśliwości opon samochodowych, praca inżynierska napisana pod kierunkiem dr. inż. Rafała Burdzika, Katowice, 2010.
8. Benski M.: Projekt i wykonanie stanowiska do pomiaru hałasu opon, praca inżynierska napisana pod kierunkiem dr. inż. Rafała Burdzika, Katowice, 2008.
9. Dolecek R., Novak J., Cerny O.: Research of Harmonic Spectrums of Currents and Induced Voltages in Traction Drives, Perner´s Contacts, pp.28-36, vol. 5 No.4., December 2010.

Komentarze  
Kamileek8
0 #1 Kamileek8 2016-02-21 20:23
Ciekawe badanie. Do tej pory wydawało mi się, na podstawie doznań organoleptycznych, że wzrost hałasu powoduje odchylenie ciśnienia od nominalnej wartości zarówno w jedną jak i w drugą stronę. Okazuje się jednak że jest inaczej.
Cytować | Zgłoś administratorowi
Dodaj komentarz
Komentarze do artykułów może dodać każdy użytkownik Internetu. Administrator portalu nie opublikuje jednak komentarzy łamiących prawo oraz niemerytorycznych, tj. nieodnoszących się bezpośrednio do treści zawartych w artykule. Nie będą również publikowane komentarze godzące w dobre imię osób czy podmiotów, rasistowskie, wyznaniowe czy uwłaczające grupom etnicznym, oraz zawierają treści nieetyczne albo niemoralne, pornograficzne oraz wulgarne. Z komentarzy zostaną usunięte: reklamy towarów, usług, komercyjnych serwisów internetowych, a także linki do stron konkurencyjnych.